CN104597169B

CN104597169B - 用于测定电子烟抽吸气溶胶中主要酚类化合物含量的方法

Info

Publication number: CN104597169B
Application number: CN201510083674.7A
Authority: CN
Inventors: 韩书磊; 陈欢; 刘彤; 付亚宁; 任春雷; 侯宏卫; 胡清源
Original assignee: National Tobacco Quality Supervision and Inspection Center
Current assignee: National Tobacco Quality Supervision and Inspection Center
Priority date: 2015-02-16
Filing date: 2015-02-16
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2035-02-16
Also published as: CN104597169A

Abstract

一种用于测定电子烟抽吸气溶胶中主要酚类化合物含量的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：首先利用一安装有转换连接装置的吸烟机对电子烟进行抽吸，采用剑桥滤片捕集气溶胶中的主要酚类化合物，使用振荡萃取的方法提取滤片上的主要酚类化合物，利用高效液相色谱仪配荧光检测器进行分析，外标法定量。本发明的优点在于：该测定方法中样品前处理方法效率高，简单有效，易于操作，主要酚类化合物在线性范围内线性关系良好，且加标回收率好，相对标准偏差（RSD）低，特别适合于电子烟气溶胶中主要酚类化合物含量的测定。

Description

用于测定电子烟抽吸气溶胶中主要酚类化合物含量的方法

技术领域

本发明涉及电子烟产品理化检验技术领域，具体涉及一种用于测定电子烟抽吸气溶胶中主要酚类化合物含量的方法。

背景技术

电子烟（electrical cigarette，e-cigarette）又名电子尼古丁传送系统（electronic nicotine delivery systems，ENDS），是一种外表类似于卷烟的新型烟碱摄入方式。多年来，电子烟以“保健”，“戒烟”，“清肺”等为宣传口号，以网络为主要营销途径，在中国地区销量大增。但是，针对电子烟气溶胶有害成分测定等方面的研究还很少。

大部分电子烟烟弹含有烟草提取物，而酚类化合物由烟株体内的糖类，脂类及蛋白质代谢形成，是植物重要的次生物质之一。这些酚类物质中，苯酚，对苯二酚，间苯二酚，邻苯二酚，间甲酚，对甲酚及邻甲酚都有一定的毒性，其在传统卷烟主流烟气中，被列入加拿大政府46种有害成分名单和WHO“烟草制品管制研究小组”建议的管制成分清单中。因此，准确测定电子烟气溶胶中酚类化合物的含量具有重要意义，但是，目前还没有相关研究报道。

发明内容

本发明的目的旨在克服以上技术缺陷，而提供一种用于测定电子烟抽吸气溶胶中主要酚类化合物含量的方法。该方法具有前处理效率高，简单有效，易于操作，重复性好，灵敏度高及回收率好的优点。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于测定电子烟抽吸气溶胶中主要酚类化合物含量的方法，所述主要酚类化合物包括苯酚，对苯二酚，间苯二酚，邻苯二酚，间、对甲酚及邻甲酚，该方法包括以下步骤：

1）标准工作溶液的制备

分别制备具有6级浓度梯度的主要酚类化合物的1%乙酸水溶液标准工作溶液；

2）电子烟抽吸及样品前处理

利用一种安装有转换连接装置的吸烟机对电子烟进行抽吸，采用ISO：3308，Canada Health Intense或其他抽吸模式对电子烟进行抽吸，并用剑桥滤片捕集电子烟气溶胶中的主要酚类化合物，使用萃取液(1%乙酸水溶液)进行提取，得样品溶液；

所述转换连接装置包括一个电子烟烟嘴插接密封机构和一个烟杆支撑机构，所述烟嘴插接密封机构由一个管径不同的两段式转接管和一个胶套构成，其中两段式转接管的一端管外径为8mm、与吸烟机卷烟夹持器相插接，另一端管外径为8±n（n=1-10）mm、与胶套插接，胶套的另一端为电子烟烟嘴插接端；所述烟杆支撑机构由一个适于套装在卷烟夹持器上的套环和固接在套环外环壁上的悬臂式支撑架，且在支撑架设置有可沿支撑架横杆平移的烟杆支撑托，烟杆支撑托高度可调。

对剑桥滤片的处理方法为：将滤片取出，加入10~15 mL萃取液，振荡萃取30min，直接进行高效液相色谱分析。

3）液相色谱分析

利用高效液相色谱仪配荧光检测器对所制待测样品溶液和标准工作溶液进行分析，得到相关色谱图；

液相色谱条件为：色谱柱：Phenomenex Luna 5u C18(2) 100A，150 mm × 4.60 mm，5 μm；柱温：30℃；流动相：乙酸∶乙腈∶水等于1∶30∶69；流速：1 mL/min；进样体积：10 μL；等度洗脱：10 min。

4）标准曲线绘制及结果计算。

本发明测定方法的具体步骤做以下更为详细的说明：

1、标准工作溶液的制备

所述混合标准工作溶液的制备方法为（10.0~200.0 ng/mL）：

1）混合标准储备溶液Ⅰ的制备（0.25 mg/mL）：分别准确称取25 mg苯酚，对苯二酚，间苯二酚，邻苯二酚，间甲酚，对甲酚及邻甲酚于100 mL棕色容量瓶中，以萃取溶液溶解定容；

2）混合标准储备溶液Ⅱ的制备（5 μg/mL）：准确移取2 mL混合标准储备溶液Ⅰ于100 mL棕色容量瓶中，以萃取溶液定容；

3）混合标准工作溶液的制备（10.0~200.0 ng/mL）：分别准确量取25，50，100，200，500 μL混合标准储备溶液Ⅱ于10 mL容量瓶中，以萃取溶液定容。

2、待测样品溶液的制备

1）夹持器选择

和传统卷烟相比，首先，电子烟重量相对较大，如传统卷烟重量一般不超过1 g，而电子烟重量一般不低于10 g，可充液的第二代电子烟产品重量甚至达到50 g以上；其次，电子烟烟嘴型状各异，既有传统的圆柱型，也有鸭嘴型等异型结构，且粗细各不相同，利用传统卷烟夹持器不能满足要求。所以，应采用上述的适于与吸烟机连接的转换连接装置才能解决现有方法的不足，利用该转换连接装置可实现传统吸烟机与电子烟的完好对接，保证了电子烟抽吸时的气密性及夹持稳定性，进而实现电子烟气溶胶的无泄漏捕集。

该转换连接装置已同日申请了实用新型专利。

2）气溶胶捕集

采用Canada Health Intense抽吸模式对4种电子烟样品抽吸250口，分别采用剑桥滤片及2级串联吸收瓶捕集气溶胶中的主要酚类化合物：用萃取液（1%乙酸水溶液）提取剑桥滤片中的主要酚类化合物，滤片后接2级串联吸收瓶，并分别加入10 mL萃取液捕集待测物，抽吸完毕后直接利用高效液相色谱仪配荧光检测器进行分析测定。结果发现：剑桥滤片对主要酚类化合物的捕集效率约为100%，2级串联吸收瓶都没有捕集到，如表1所示。

表1 剑桥滤片及2级吸收瓶对主要酚类化合物捕集效率（总量）

注：N.D.意为未检出。

对于电子烟气溶胶中主要酚类化合物的捕集，由于ISO：3308或其他抽吸模式相对于Canada Health Intense只是在捕集量上存在差别，而不会在捕集效率上存在本质区别。所以，仅用剑桥滤片就能够达到对电子烟气溶胶中主要酚类化合物较高的捕集效率。

3）剑桥滤片中主要酚类化合物的提取

用剑桥滤片捕集电子烟气溶胶中的主要酚类化合物，将滤片取出，加入10 mL1%乙酸水溶液，采用振荡提取方式，并考察提取时间对提取量的影响，如图2所示，由图可知，30分钟后苯酚及邻苯二酚能提取量接近最大值，而没有检测到其他酚类化合物，但考虑到其他酚类化合物与苯酚及邻苯二酚的化学性质具有相似性，所以选择提取时间为30分钟。

3、仪器分析条件

液相色谱条件为：色谱柱：Phenomenex Luna 5u C18(2) 100A，150 mm × 4.60 mm，5 μm；柱温：30℃；流动相：乙酸-乙腈-水（1+30+69）；流速：1 mL/min；进样体积：10 μL；等度洗脱：10 min；荧光检测器条件见以下表2：

表2 酚类化合物荧光检测器条件

序号	时间/min	激发波长/nm	发射波长/nm
				1	0	284	332
2	1.50	275	315
				3	1.75	277	319
4	3.00	272	309
				5	4.00	273	323
6	10.00	284	332

4、方法验证

该方法工作曲线、检出限、平均加标回收率及平均相对标准偏差（RSD）如表3所示。在加标回收率测定时，分别按照低（约10 ng/mL）、中（约30 ng/mL）和高（约80 ng/mL）3种水平加入目标化合物，每个添加水平重复测定7次。由表2可知，目标化合物在线性范围内线性关系良好（R²>0.998），且加标回收率好（96.8%~105.3%），相对标准偏差（RSD）低（低于3.52%），适合电子烟气溶胶中主要酚类化合物含量的测定。

表3. 工作曲线、检出限、平均加标回收率及平均相对标准偏差（RSD）

序号	名称	线性范围（ng/mL）	相关系数（R²）	检出限（LOD, μg/mL）	平均加标回收率（%）	平均RSD（%）
							1	对苯二酚	10.0~200.0	0.999	0.018	100.2	0.63
2	间苯二酚	11.1~222.0	0.999	0.020	105.3	2.35
							3	邻苯二酚	9.00~180.0	0.998	0.021	96.8	2.36
4	苯酚	8.98~179.6	1.000	0.026	98.2	0.98
							5	间、对甲酚	19.8~396.0	0.999	0.029	102.6	2.98
6	邻甲酚	9.50~190.0	1.000	0.015	99.6	3.52

附图说明

图1为方法流程图。

图2为提取时间对剑桥滤片中主要酚类化合物提取效率的影响。

图3 为标准曲线色谱图。

图4为适用于吸烟机上抽吸电子烟的转换连接装置的示意图，

图中：1.吸烟机；2.卷烟夹持器；3. 套环；4. 两段式转接管；5. 胶套；6.电子烟；7.烟杆支撑托，8.悬臂式支撑架。

具体实施方式

本发明通过以下具体实施例作进一步描述，但不限制本发明。

1. 仪器、试剂及仪器工作条件

1）仪器

DIONEX Ultimate 3000高效液相色谱仪，配荧光检测器（Thermo SCIENTIFIC公司）；AE163电子天平（感量：0.0001 g，瑞士Mettler公司）；Milli-Q Integral超纯水系统（密理博公司）；HY-8调速振荡器（常州国华电器有限公司）。

2）试剂

苯酚，对苯二酚，间苯二酚，邻苯二酚，间甲酚，对甲酚及邻甲酚，均为标准品，Dr. Ehrenstorfer GmbH公司；乙酸（超纯级，美国TEDIA公司）；超纯水。

3）仪器工作条件。

液相色谱条件为：色谱柱：Phenomenex Luna 5u C18(2) 100A，150 mm × 4.60 mm，5 μm；柱温：30℃；流动相：乙酸-乙腈-水（1+30+69）；流速：1 mL/min；进样体积：10 μL；等度洗脱：10 min；荧光检测器条件如前面表1。

2. 主要酚类化合物标准工作溶液的配制，其具体配制方法同前面所述。

3. 电子烟抽吸，样品前处理及检测结果的确定

1) 电子烟抽吸及样品前处理。利用前端带有烟支固定支架的金属夹持器及异型烟嘴转换装置，采用ISO：3308，Canada Health Intense或其他抽吸模式对电子烟进行抽吸，并用剑桥滤片捕集电子烟气溶胶中的主要酚类化合物，将滤片取出，加入10 mL1%乙酸水溶液，振荡萃取30 min，直接进行高效液相色谱分析。

2) 按照仪器测试条件测定样品，每个样品重复测定2次。每进行20次样品测定后，应加入一个中等浓度的工作标准溶液，如果测到的值与原值相差超过5%，则应重新进行整个标准曲线的制作。

3) 样品中目标物含量以如下公式所示：

X_i = (C_i－C₀) ×V

式中：

X_i——电子烟气溶胶中目标化合物质量，单位为纳克（ng）；

C_i——萃取液中目标化合物浓度，单位为纳克每毫升（ng/mL）；

C₀——空白实验萃取液中目标化合物浓度，单位为纳克每毫升（ng/mL）；

V——萃取液体积，单位为毫升（mL）；

以2次平行测定的平均值为最终测定结果，精确至0.01 ng。

实施例1

根据上述方法，选择一种电子烟产品，在ISO：3308抽吸模式下抽吸250口，测得气溶胶中苯酚含量为201.00 ng，其他酚类化合物未检出。

实施例2

选择另一种电子烟产品，在Canada Health Intense抽吸模式下抽吸250口，测得气溶胶中苯酚含量为322.01 ng，其他酚类化合物未检出。

Claims

1.一种用于测定电子烟抽吸气溶胶中主要酚类化合物含量的方法，所述主要酚类化合物包括苯酚，对苯二酚，间苯二酚，邻苯二酚，间、对甲酚及邻甲酚，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1）标准工作溶液的制备

2）电子烟抽吸及样品前处理

利用一种安装有转换连接装置的吸烟机对电子烟进行抽吸，采用ISO：3308或Canada Health Intense对电子烟进行抽吸，并用剑桥滤片捕集电子烟气溶胶中的主要酚类化合物，使用萃取液即1%乙酸水溶液进行提取，得样品溶液；

所述转换连接装置包括一个电子烟烟嘴插接密封机构和一个烟杆支撑机构，所述烟嘴插接密封机构由一个管径不同的两段式转接管和一个胶套构成，其中两段式转接管的一端管外径为8mm、与吸烟机卷烟夹持器相插接，另一端与胶套插接，胶套的另一端为电子烟烟嘴插接端；所述烟杆支撑机构由一个适于套装在卷烟夹持器上的套环和固接在套环外环壁上的悬臂式支撑架，且在支撑架设置有可沿支撑架横杆平移的烟杆支撑托，烟杆支撑托高度可调；

3）液相色谱分析

4）标准曲线绘制及结果计算。

2.根据权利要求书1所述的用于测定电子烟抽吸气溶胶中主要酚类化合物含量的方法，其特征在于：对剑桥滤片的处理方法为：将滤片取出，加入10~15 mL萃取液，振荡萃取30min，直接进行高效液相色谱分析。

3.根据权利要求书1所述的用于测定电子烟抽吸气溶胶中主要酚类化合物含量的方法，其特征在于：液相色谱条件为：色谱柱：Phenomenex Luna 5u C18(2) 100A，150 mm × 4.60 mm，5 μm；柱温：30℃；流动相：乙酸∶乙腈∶水等于1∶30∶69；流速：1 mL/min；进样体积：10 μL；等度洗脱：10 min。